JP6621781B2 - 集合プリント基板、プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、集合プリント基板、プリント配線板の製造方法に関する。

例えば、金属コアを有するプリント配線板が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１２−２１２９５１号公報

ところで、スマートフォンのような高機能携帯端末に搭載されるカメラモジュールは、最も厚い部品の一つである。近年、携帯端末に対する薄型化、軽量化への要求の高まりに伴い、カメラモジュールの薄型化への要求が増大している。

ここで、イメージセンサとレンズとの間には一定の距離を必要とすることから、カメラモジュールを薄型化するためには、イメージセンサの上面からプリント配線板の底部までの距離を短くする必要がある。かかる要請に応える１つの手法は、プリント配線板を薄くすることである。

しかし、プリント配線板を薄くすると、プリント配線板の剛性を減少させるため、プリント配線板の実装性やカメラモジュールとしての強度が損なわれる虞がある。他方、プリント配線板の強度を確保するために金属コア基板を強度の高い金属材料で構成すると、このような金属材料の熱伝導率は低いことが多いため、プリント配線板内で生ずる熱が内部に蓄積される虞がある。

さらに、熱伝導率の高い金属材料（特に銅やアルミニウムなど）は、その金属材料の性質上ダイシングの際にバリを生じる傾向がある。バリが生じることにより、プリント配線板の品質に影響を及ぼす虞があった。

本発明では、プリント配線板の強度（剛性）および熱伝導率を低下させず、ダイシングするときにバリの発生を抑制できるプリント配線板の構造を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面に係る集合プリント基板は、複数のユニット基板が夫々設けられる複数の配置領域と、隣り合う前記配置領域の間の領域である露出領域とを有する集合プリント基板において、第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを有し、前記第１主面および前記第２主面の少なくとも一方が前記配置領域から前記露出領域にかけて平坦である金属層と、前記金属層の前記第１主面および前記第２主面に接し前記露出領域と重ならないように設けられたメッキ層と、を有する金属コア基板と、前記金属コア基板の表面を覆うように形成される絶縁層と、前記配置領域に対応する前記絶縁層に形成される導電パターンと、を備える。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

本発明によれば、薄くても強度を確保しつつ、ダイシングをする際にバリを生じさせにくい集合プリント基板を得ることができる。

本実施形態に係る集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 本実施形態に係る集合プリント基板を概略的に示す平面図である。 本実施形態に係る集合プリント基板をダイシングしたときの概略を示す断面図である。 本実施形態に係る集合プリント基板を概略的に示す平面図である。 金属コア基板を構成する金属層およびメッキ層の厚みの比率とプリント配線板の変形量との関係を示すグラフである。 本実施形態に係る集合プリント基板の絶縁層に補強繊維シートを設ける概略図である。 本実施形態に係る集合プリント基板のメッキ層と絶縁層の密着性を説明する概略図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 本実施形態に係る集合プリント基板の製造方法を説明する図である。 その他の実施形態に係る金属層の第１側面にメッキ層が積層される集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 その他の実施形態に係る金属層の一部が薄く形成される集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 その他の実施形態に係る金属層の一部が薄く形成される集合プリント基板において片側に曲面を有する金属層を拡大した断面図である。 その他の実施形態に係る金属層の一部が薄く形成される集合プリント基板において両側に曲面を有する金属層を拡大した断面図である。 その他の実施形態に係る金属層の第２側面にメッキ層が積層される集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 その他の実施形態に係る金属コア基板が絶縁層を介して複数積層して形成される集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 メッキ層を有さない集合プリント基板を概略的に示す断面図である。 メッキ層を有さない集合プリント基板においてダイシングしたときにバリが発生する状況を示す断面図である。

以下、適宜図面を参照し、本発明の実施形態に係る集合プリント基板１００を説明する。ここでは、集合プリント基板１００がカメラモジュール用の集合プリント基板１００として好適に使用されるものとして説明される。例えば、光学系のモジュールでは、光を扱う事から、変形が少なく、平坦度の優れたものが要求される。それは、光の受光、発光の光路の調整等が容易で、利便性を有するからである。特に、携帯電話で最近脚光を浴びている二眼カメラモジュールは、二つの撮像素子が同一基板に隣合わせで配置されることから、その平坦性が求められる。そのため、実装基板自体に剛性が求められる。現状では、複数の撮像素子が夫々１チップで並ぶ場合、基板の平坦度が求められ、熱等によりその平坦度が変化しないものが求められる。更には、ウェハに於いて、将来、複数の撮像素子が一つの１チップとして切り込まれて供給される場合でも、チップ自体が大きくなることから、これも剛性と平坦度が求められる。どちらにしても、この複数の撮像素子を支持できる金属コア基板１１０が一枚必要である。そして、この場合、Ｃｕ基板、Ｆｅ基板またはＳＵＳ基板が好適と成る。

剛性とは、曲げやねじりの力に対する、または熱の上下に伴う寸法変化（変形）のしづらさの度合いのことを言い、この点から、剛性が高いとは、平坦な基板を平坦のまま維持する能力が高い事を意味する。また、言い換えると、剛性とは、曲げやねじりの力に対する寸法変化（変形）のしづらさの度合いを示す。つまり、剛性が高いとは、平坦な基板を平坦のまま維持する能力に優れることを示す。

ただし、本発明の集合プリント基板１００はカメラモジュール用以外にも適用可能である。なお、図面において共通の又は類似する構成要素には同一又は類似の参照符号が付されている。

＝＝＝本実施形態に係る集合プリント基板１００＝＝＝
図１Ａ〜図１Ｄ、図２、図３、図４、図５Ａ〜図５Ｐ、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、本実施形態における集合プリント基板１００を説明する。

ここで、図１Ａ〜図１Ｄ、図２、図３、図４及び図５Ａ〜図５Ｐでは、プリント配線板１０１の厚み方向をＺ方向と定め、Ｚ軸に直交する平面において紙面の手前から奥に向かう方向をＹ方向とし、Ｙ軸とＺ軸とに直交する方向をＸ方向とする。

＜＜集合プリント基板１００の構成＞＞
集合プリント基板１００は、複数のプリント配線板１０１が連結された状態の基板である。連結された複数のプリント配線板１０１は、集合プリント基板１００をダイシングすることにより、個々のプリント配線板１０１に分離される。ここで、集合プリント基板１００において、電子部品が設けられる領域を配置領域とし、隣り合う該配置領域の間をダイシング領域とする。

ここで、図１０Ａに示すように、従来の集合プリント基板１０００をダイシングすると、図１０Ｂに示すように、プリント配線板１００１の端部にバリが生じる。プリント配線板１００１では、導電性および熱伝導性を高めるために、金属コア基板１１００に銅を用いる。しかし、導電性および熱伝導性が高い銅のような金属材料では、その性質上、上述したように、ダイシングしたときにバリを生じやすい。ここで、金属コア基板１１００に、ダイシングの際にバリを生じさせにくい金属材料を使用することが考えられるが、そのような金属材料は、導電性および熱伝導性が低い。そこで、本実施形態に係る集合プリント基板１００では、ダイシングしたときにバリを生じさせにくく、かつ、剛性、導電性および熱伝導率を抑止した構造とした。

このような集合プリント基板１００は、図１Ａ、図１Ｃに示すように、少なくとも、金属コア基板１１０と、絶縁層１２０と、導電パターン１３０と、ソルダーレジスト層１４０と、を含んで構成されている。

金属コア基板１１０は、後述するように複数の金属材料からなる板状の部材であって、プリント配線板１０１に剛性を付与している。また、金属コア基板１１０は、例えばグランドや接地電極として用いられている。金属コア基板１１０の厚みは、例えば、２５０μｍ以下であり、２１０μｍ，１６０μｍ，１２０μｍである。

金属コア基板１１０は、第１金属材料を含んで形成される金属層１１１と、第１金属材料とは異なる第２金属材料で金属層１１１に積層されるメッキ層１１２と、を含む。ここで、金属層１１１において、集合プリント基板１００における配置領域に対応する領域をメッキ領域といい、集合プリント基板１００におけるダイシング領域に対応する領域を露出領域という。

メッキ層１１２は、金属層１１１のメッキ領域における紙面上の上側（＋Ｚ方向側）の第１主面１１１Ａと紙面上の下側（−Ｚ方向側）の第２主面１１１Ｂとに積層されている。さらに、メッキ層１１２は、金属層１１１の露出領域（ダイシングライン領域）には形成されない。これにより、集合プリント基板１００がダイシングされるときに、メッキ層１１２が設けられた部分はダイシングされないため、メッキ層１１２のバリを生じない。さらに、メッキ層１１２は、ダイシングされたときのプリント配線板１０１におけるダイシング領域から５０μｍ以上内側にあることが望ましい。

また、メッキ層１１２は、その表面に凹凸が形成されるように、多結晶構造であることが好ましい。これにより、メッキ層１１２に積層される絶縁層１２０とメッキ層１１２との密着性が向上する。メッキ層１１２と絶縁層１２０との密着性の向上については、詳細に後述する。

金属層１１１を形成する第１金属材料は例えばステンレス鋼であり、メッキ層１１２を形成する第２金属材料は例えば銅である。金属層１１１よりも導電率および熱伝導率の良好な金属（メッキ層１１２）で、金属層１１１を覆うことにより、集合プリント基板１００の剛性を低下させず、かつ、導電率および熱伝導率を低下させずに、集合プリント基板１００を生成できる。また、メッキ層１１２を形成する第２金属材料がビア１３３などの導電材料と同じ金属材料であるため、接続信頼性を高められる。このような構成の金属層１１１により、集合プリント基板１００をダイシングして作成されるプリント配線板１０１は、第２金属材料のみから成る金属コア基板と比較して、強い剛性を有するため、平坦性を維持できる。さらに、高い導電率および熱伝導率を有するため、第１金属材料のみから成る金属コア基板と比較して、金属コア基板１１０は、グランドとしての機能および放熱部材としての機能を向上できる。

ここで、ステンレス鋼とは、例えば、鉄（Fe)を主成分（５０％以上）とし、クロム（Ｃｒ）を１０．５％以上含む合金鋼である。また、ステンレススチール、ステンレス、またはステンなどである。また、金属組織に基づいて、主に、マルテンサイト系ステンレス鋼 、フェライト系ステンレス鋼 、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼または析出硬化ステンレス鋼の五つに分類される。さらに、ビッカース硬度（単位：ＨＶ）においては、マルテンサイト系が６１５を示し、フェライト系が１８３を示し、オーステナイト系が１８７を示し、析出硬化ステンレス鋼が３７５を示し、いずれも銅よりも高い硬度を示す。

なお、第１金属材料としてのステンレス鋼と比較して、より硬い金属材料は存在するが、ステンレス鋼は、他の金属材料と比較して、入手しやすく、加工しやすく、コストが安いため、使用に最も適している金属材料の一つである。つまり、第１金属材料としては、ステンレス鋼が好ましい。以下、全ての実施例において、第１金属材料にステンレス鋼を使用することとして説明する。

また、図１Ｄで、集合プリント基板１００の平面構造について説明する。図１Ｄでは、実質的に、集合プリント基板１００の全域にステンレスとＣｕメッキからなる金属コア基板１１１が設けられている。点線で示す４個の矩形は、プリント配線板（ユニット基板）１０１となる部分であり、縦・横（Ｘ方向およびＹ方向）にマトリックス状に配置されている。また、隣接する二つのユニット基板１０１の間には、ダイシングラインが格子状に形成され、縦・横方向（Ｙ方向）の実線のラインは、該縦・横方向に延在するダイシングライン領域である。そして、一点差線で示す縦・横（Ｘ方向およびＹ方向）のダイシングラインがダイシング装置（不図示）のブレード（不図示）のセンターが通過する部分である。仮に、ダイシングライン領域の幅よりもブレード幅が狭く設定されている場合、メッキ層１１２が取り除かれた第１金属材料の露出領域を、ブレードで削ることにより、メッキ層１１２を切ることなくダイシングすることができる。なお、ここでは、第１金属材料が全域にわたり存在するため、ブレードは、常に第１金属材料を削ることに成る。

続いて、図１Ｂで、別の構造を有する集合プリント基板１００について説明する。点線で示す４個の矩形は、ユニット基板１０１となる部分で、縦・横（Ｘ方向およびＹ方向）にマトリックス状に配置されている。また隣接する二つのユニット基板１０１の間には、ブリッヂ１０２が配置されている。ここでは、お互いの対向側辺の間をつなぐ様に、二つのブリッヂ１０２が設けられている。前述の様に、ダイシングラインが格子状に形成され、縦・横方向（Ｙ方向）の実線のラインは、該縦・横方向に延在するダイシングライン領域である。そして、一点差線で示す縦・横（Ｘ方向およびＹ方向）のダイシングラインがダイシング装置のブレードのセンターが通過する部分である。仮に、ダイシングライン領域の幅よりもブレード幅が狭く設定されていれば、メッキ層１１２が取り除かれ第１金属材料が露出する露出領域は、ブリッヂ上に形成され、ブレードは、メッキ１１２を切ることなくダイシングすることができる。なお、ここでは、図１Ｄと異なり、ブリッヂとブリッヂの間は、スリットとなるため、第１金属材料の削り量は大幅に減らせる。

図１Ｂおよび図１Ｄのどちらにしても、図１Ｃに示すように、露出領域は、ブレードで削った領域よりも若干内側に幅広く形成されている（幅が広く形成されている）ため、ブレードは、メッキ層１１２を削ることはない。

ここで、図２を参照しつつ、金属層１１１とメッキ層１１２の厚みについて説明する。図２は、１２０μｍの金属コア基板１１０を含んで形成され、１７．８ｍｍ×８．５ｍｍの寸法を有する矩形状のプリント配線板１０１における、金属層１１１（ステンレス鋼）およびメッキ層１１２（銅）の厚みの比率と、プリント配線板１０１の変形量と、の関係を示している。図２に示すグラフの横軸は、金属層１１１の厚みに対するメッキ層１１２の厚みの割合が示され、グラフの縦軸は、プリント配線板１０１の変形量が示される。図２に示すように、弾性率が相対的に大きい金属層１１１の割合が増えるにつれて、あるいは、弾性率が相対的に小さいメッキ層１１２の割合が減少するにつれて、プリント配線板１０１の変形量は少なくなることが分かる。言い換えると、プリント配線板１０１の剛性が高まることが分かる。

このことから、本実施形態に係る集合プリント基板においては、メッキ層１１２の厚みが、金属層１１１の厚みよりも薄く形成されることが好ましい。例えば、金属コア基板１１０の厚みが１２０μｍであるとき、金属層１１１の厚みは６０μｍより厚く、メッキ層１１２の厚みは６０μｍより薄いことが好ましい。言い換えると、金属Ａの厚みＴＡは金属Ｂの厚みＴＢとの関係において、２ＴＡ／ＴＢ＜１を満たすことが好ましい。このような金属コア基板１１０を採用することにより、第２金属材料だけで構成される同じ厚みの基板よりもプリント配線板１０１の剛性を向上させることが出来る。さらに言うと、実験的に少なくともＴＡ／ＴＢ＜１を満たせば、プリント配線板１０１の機能に影響を与えないため、このような厚みの関係でもよい。

第１金属材料と第２金属材料との好適な組合せは、上述したステンレス鋼と銅であるが、これに限定されない。具体的には、例えば“鉄”“ニッケル”のいずれかと“アルミニウム”との組み合わせのように、後述する条件を満たす他の金属材料の組合せでもよい。ただし、第１金属材料及び第２金属材料は、拡散しにくい金属であることが望ましい。

また、メッキ層１１２の導電率は、金属層１１１の導電率よりも高く、メッキ層１１２の熱伝導率は、金属層１１１の熱伝導率よりも高い。上述したように、第１金属材料と第２金属材料との組合せは、この関係を満たす。もっとも、メッキ層１１２における導電率および熱伝導率のうちのいずれかが、金属層１１１におけるその対応する物性値より高くてもよい。

また、金属コア基板１１０は、金属層１１１とメッキ層１１２との間に、仲介メタルとして金属介在層（不図示）を有してもよい。これにより、金属層１１１とメッキ層１１２との密着が高まる。金属介在層に含まれる第３金属材料は、例えばニッケル、パラジウム、チタン、タングステン、クロム、コバルトまたはスズの中から少なくとも一つ選択される。また、第３金属材料は、例えばスズのように、第１金属材料及び第２金属材料に拡散してもよい。

本実施形態では、金属介在層は１μｍに満たない薄膜であり、金属コア基板１１０の機械物性に殆ど影響を及ぼさない。また、第３金属材料は、前述した金属材料の内、二種類以上が選択されてもよい。

絶縁層１２０は、金属コア基板１１０の表面に形成される。絶縁層１２０は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミドまたはビスマレイミドトリアジン樹脂などから成る。該樹脂の中には、ガラス繊維が設けられている。また、該ガラス繊維の代わりに、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素などのフィラーを含有しても良い。さらに言うと、ガラス繊維とフィラーが両方混在しても良い。該樹脂は、一般的にいう熱硬化性合成樹脂である。

なお、図１Ａ、図１Ｃに示すように、絶縁層１２０は、第１絶縁層１２１及び第２絶縁層１２２の２層で形成されているが、絶縁層１２０の層数は適宜変更されてよい。

導電パターン１３０は、絶縁層１２０に形成され、絶縁処理される。導電パターン１３０の材料は、第２金属材料または第２金属材料と機械物性が近しい材料であることが好ましい。例えば、メッキ層１１２が銅を含んで形成される場合、最も適している導電パターン１３０の材料は銅である。導電パターン１３０は、例えば、ダイシングをしやすく、又、バリを生じさせないように、平面視で、露出領域に重ならない部分、プリント基板領域１０１に形成される。

なお、図１Ａ、図１Ｃに示すように、導電パターン１３０は、第１導電パターン１３１および第２導電パターン１３２の二層を含むように示されているが、導電パターン１３０に含まれるその数は適宜変更されてよい。

後述する製造方法で明らかに示されるが、第１導電パターン１３１が銅で形成される場合は、金属層１１１の両面に、銅または銅を主材料とするメッキ層１１２が形成される。そして、第１導電パターン１３１におけるＧＮＤ配線は、スルーホールまたはビアを介して、メッキ層１１２と機械的かつ電気的に接続される。言い換えると、第１導電パターン１３１は、所謂、基板アースされる。

ソルダーレジスト層１４０は、プリント配線板１０１に形成された回路パターンを保護する絶縁膜であり、絶縁層１２０の表面に形成される。ソルダーレジスト層１４０は、例えば熱硬化性エポキシ樹脂からなる。なお、ダイシングをしやすくするため、金属層１１１の露出領域に対応する、一方側のソルダーレジスト層１４０は除去されていることが好ましい。一方、ダイシングする際に集合プリント基板１００を安定的に載置できるように、他方側のソルダーレジスト層１４０は除去されていないことが好ましい。

なお、本実施形態では、プリント配線板１０１は内蔵部品を含んでいないが、プリント配線板１０１は内蔵部品を含んでいてもよい。

＜＜メッキ層１１２と絶縁層１２０との密着性改善による剛性向上＞＞
図３を参照しつつ、メッキ層１１２と絶縁層１２０との密着性を改善することによるプリント配線板１０１の剛性の向上について説明する。

メッキ層１１２は、結晶構造が小さく多結晶構造である。また、Ｚ方向に成長する為、柱状組織を呈している。そのため、表面が細かな粗面を呈し、密着性が高い。さらに、メッキ層１１２は、多結晶構造であるため、エッチングすると、粒界がさらにエッチングされ、粗度をより高めることができる。

また、絶縁層１２０にフィラーを充填することにより、プリント配線板１０１の剛性をさらに高めることができる。フィラーとは、粒状、破砕状、短繊維状（針状）または織り込まれた繊維シート状の充填材である。該フィラーを樹脂の中に混ぜると、プリント配線板１０１の剛性は高まる。粒状、破砕状、短繊維状の充填材は、例えば、シリコン酸化膜、酸化アルミニウム、針状のガラス繊維、針状のカーボンやグラファイト繊維である。

また、上述したフィラーに替えて、図３の（Ａ）、図３の（Ｂ）に示すように、絶縁層１２０に、カーボン繊維またはガラス繊維などの強化繊維で織られた補強用の補強繊維シート１２３を設けてもよい。補強繊維シート１２３は、メッキ層１１２に対して二次元的（面状）に布の様に薄く織り込まれる。補強繊維シート１２３は、例えば、紙面上横方向（Ｘ方向）に設けられる補強繊維１２３Ａと紙面上縦方向（Ｙ方向）に設けられる補強繊維１２３Ｂが多数並べられ、互い違いに縫う様に織り込まれる。このシートが絶縁層１２０の樹脂と一体となって固められる為、更には、メッキ層１１２の凹凸に絶縁層がアンカー効果で密着されるため、プリント配線板の剛性が高められる。なお、ガラスの補強繊維シート１２３に替えて、カーボンなどの強化繊維を用いることにより更に剛性を高められる。

＜＜金属層１１１とビア１３３とのコンタクト性の向上＞＞
また、図４に示すように、導電パターン１３０が金属コア基板１１０にビア１３３を介して接続される場合において、ビア１３３と金属コア基板１１０とのコンタクト性を向上させることにより、プリント配線板１０１の剛性、コンタクト部分の低抵抗を向上させることができる。一般的に、ビア１３３を形成するには、絶縁層１２０の硬化処理、ビア１３３形成のためのレーザ加工、エッチング液による処理を行うが、この工程を経る過程において、金属層１１１の表面に酸化膜が生成される。このように酸化膜が形成されることにより、ビア１３３にメッキ処理を施すと、抵抗値の増大、イオンマイグレーションなどで、抵抗値が変動させるなどプリント配線板１０１の特性に影響を与えるとともに、プリント配線板１０１の剛性にも影響を及ぼす。

これを解消するために、図４に示すように、集合プリント配線板１００は、ビア１３３におけるメッキ層１１２を取り除いて金属層１１１を露出させて、そこにビア１３３を形成するような構造を有していてもよい。ビア１３３の底部（金属層１１１の表面）には、平坦でＸＹ平面に拡がった結晶構造が露出する。これにより、イオンや水がトラップされにくいため、酸化膜の形成を防止できるため、良好な密着性を得ることができる。

本実施形態に係る集合プリント基板１００から生成されるプリント配線板１０１をカメラモジュールに適用する場合、該プリント配線板１０１には、半導体素子としての撮像素子が実装される。さらに、該撮像素子の周囲には、レンズユニット、オートフォーカス用アクチュエータ、フィルタユニット、そして、該レンズユニット、該アクチュエータおよび該フィルタユニットを固定配置する光学パッケージが配置される。また、該カメラモジュールが複数個配置されるような高解像度のものもある。本実施形態に係るプリント配線板１０１を採用すると、剛性が高く、プリント配線板１０１の平坦度が高い為、光学的調整が容易になる。また、セラミックをコア基板としたプリント配線板１０１とは異なり、割れにくいため、作業性も向上する。

＜＜集合プリント基板１００の製作工程＞＞
図１Ｃ、図５Ａ〜図５Ｊを参照しつつ、集合プリント基板１００の製作工程を以下のとおり説明する。

まず、金属コア基板１１０を形成するべく、図５Ａに示すように、金属層１１１を準備する。プリント配線板１０１が内蔵部品を含む場合には、更に、金属層１１１に孔を開け、その孔に内蔵部品を挿入したうえで、その孔を樹脂で封入する。

続いて、図５Ｂに示すように、回路基板のスルーホールに対応する部分に貫通孔１１１Ｃを形成する。この貫通孔１１１Ｃは、パンチングなどの機械加工、エッチング、またはレーザ加工などで形成される。続いて、図５Ｃの如く、めっき用の樹脂シート１１１Ｄ，１１１Ｅを形成し、パターニングする。ここでは、樹脂シートは、貫通孔１１１Ｃを覆うと同時に、ダイシングラインに相当する部分にも樹脂シート１１１Ｅが設けられるようにパターンされる。これは、ホトエッチングにより可能となる。その後、メッキ液に投入して、メッキ層１１２を形成する。その後、樹脂シート１１１Ｄ，１１１Ｅを取り除くと、ダイシングライン領域に相当する部分には、メッキ層１１２が形成されず、露出領域が形成される。また配置領域の部分にはメッキ１１２が形成される（図５Ｄ参照）。なお、図５Ｉに示すように、金属層１１１の両面の全面にメッキ膜１１２を形成し、その後、図５Ｊに示すように、貫通孔１１１Ｃと露出領域に対応する部分のメッキ層１１２を取り除いた後に、機械加工やレーザ加工でスルーホールＨを形成しても良い。

続いて、図５Ｅに示すように、メッキ層１１２を含む金属層１１１の表面に、第１絶縁層１２１を形成し、例えばエッチング処理またはレーザ加工法によって、第１絶縁層１２１に孔１６０やスルーホール１３４（図５Ｅ参照）を形成する。孔１６０は、金属層とのコンタクト孔で、スルーホール１３４は、スルーホール孔１３４Ａよりも小さく、内壁に絶縁層１２０で覆われた孔である。

そして、図５Ｆに示すように、スルーホール１３４および孔１６０の内部を埋め、且つ、第１絶縁層１２１の表面を被覆するように、メッキ法により金属被覆層１３１Ａを形成する。なお、導電パターン１３０となる金属被覆層１３１Ａは、一般には、銅である。

続いて、図５Ｇに示すように、両面に形成された金属被覆層１３１Ａを、例えばウェットエッチングでパターニングして、第１導電パターン１３１を形成する。第１導電パターン１３１は、配線や電極を構成する。また、第１導電パターン１３１のうち、基板アースが必要な配線または電極は、孔１６０を介して金属層１１１およびメッキ層１１２と電気的に接続される。孔１６０とは、例えばビアである。

さらに、基板１００の表面と裏面とを覆うとともに、第１導電パターン１３１の表面を覆う様に、第２絶縁層１２２を形成する。そして、エッチング処理またはレーザ加工法によって、第２絶縁層１２２に孔１７０を形成する。そして、孔１７０の内部を充填し、更には第２絶縁層１２２の表面全域に設けるように、メッキ法で第２金属被覆層（不図示）を形成する。そして、図５Ｈに示すように、第２金属被覆層をパターニングして第２導電パターン１３２を形成する。

次いで、基板の表面にソルダーレジスト層１４０を形成する。具体的には、第２導電パターン１３２と第２絶縁層１２２の表面を覆う様に、ソルダーレジスト層１４０を形成し、エッチング処理(現像処理)によってソルダーレジスト層１４０を部分的に除去し、電極となる第２導電パターン１３２を露出させる。ソルダーレジスト層１４０から露出した第２導電パターン１３２は、後述の部品の実装用電極、またはワイヤーボンド用のパッド電極などになる。

その後、図１Ｃに示すように、例えばダイシング装置によって、完成した集合プリント基板１００を切断し、個片に分割する。その後、さらに個片化されたプリント配線板１０１は、例えば、撮像素子などのカメラ部品、ここでは半導体チップや受動部品が実装される。なお、図５Ｈの−Ｚ方向を向く矢印は、ダイシングする基板の厚み方向を示すものであり、図１Ｂや図１Ｄに示すように格子状に走査される。

以上のように、本実施形態では、金属コア基板１１０が第２金属材料（例えば銅）だけで構成された同じ厚みの基板よりも強度が増すため、薄くても強度のあるプリント配線板１０１を得ることが出来る。

これは、金属層１１１に銅よりも硬度のある金属材料を採用することにより、薄くても強度・剛性・平坦性のある基板が得られるためである。特に、ステンレス鋼を用いることにより、銅よりも剛性を高められ、比較的安価で製作できるため、好適である。

また、金属コア基板１１０が、第１金属材料（例えばステンレス鋼）だけで構成された基板よりも導電率を高く出来る。よって抵抗分が少なく、基板自体の発熱を抑えられる。

また、第１金属材料だけで構成された基板よりも熱伝導率の高い金属コア基板１１０を得ることが出来るので、第１金属材料だけで構成された基板よりも放熱性に優れたプリント配線板１０１を得ることができる。

さらに、金属層１１１に銅よりも弾性率が高い金属材料を使用するとともに、金属層１１１の露出領域にメッキ層１１２を形成させない。これにより、プリント配線板１０１の剛性を確保するとともに、露出領域をダイシングした際に、バリを生じさせない。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
図６、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８及び図９を参照しつつ、その他の実施形態について以下のとおり説明する。図６は、その他の実施形態に係る金属層２１１の第１側面２１１Ａにメッキ層２１２が積層される集合プリント基板２００を概略的に示す断面図である。図７Ａは、その他の実施形態に係る金属層３１１の一部が薄く形成される集合プリント基板３００を概略的に示す断面図である。図７Ｂは、その他の実施形態に係る金属層３１１の一部が薄く形成される集合プリント基板３００において片側に曲面を有する金属層３１１を拡大した断面図である。図７Ｃは、その他の実施形態に係る金属層３１１の一部が薄く形成される集合プリント基板３００において両側に曲面を有する金属層３１１を拡大した断面図である。図８は、その他の実施形態に係る金属層４１１の第２側面４１１Ａにメッキ層４１２が積層される集合プリント基板４００を概略的に示す断面図である。図９は、その他の実施形態に係る金属コア基板５１０が絶縁層５２０を介して複数積層して形成される集合プリント基板５００を概略的に示す断面図である。

なお、以下説明においては、図１Ａ，１Ｃに示す実施形態と異なることのみを説明することとし、図６〜図９においては、図１Ａ，１Ｃに示す実施形態と異なる構成要素に対してのみ符号を付与する。

ここで、図６〜図９では、プリント配線板２０１〜５０１の厚み方向をＺ方向と定め、Ｚ軸に直交する平面において紙面の手前から奥に向かう方向をＹ方向とし、Ｙ軸とＺ軸とに直交する方向をＸ方向とする。

図６に示す実施形態に係る集合プリント基板２００は、金属層２１１のスルーホール２３４の内壁にメッキ層２１２が形成されたものである。これは、図５Ｂに於いて、貫通孔１１１Ｃを塞ぐシート１１１Ｄを省略してメッキ処理することで実現可能である。スルーホール２３４の内壁が導電膜で覆われているため、導電性、熱伝導性を高めることができる。またスルーホール内壁もメッキ膜であるため、絶縁樹脂との密着性が向上される。

続いて、図７Ａに示すように、金属層３１１の露出領域を示す切断部をＺ方向において薄く形成してもよい。これにより、金属層３１１の金属材料の量を縮減できるとともに、切断部３１１Ａをダイシングするときにバリの発生をより抑制することができる。このような集合プリント基板３００は、金属層３１１の両面にメッキ層３１２を積層した状況において、メッキ層３１２を除去しつつ、さらに、切断部３１１Ａが薄くなるようにエッチングして製作される。

さらに、この場合、図７Ｂに示すように、エッチングにより切断部３１１ＡにおけるＺ方向の一方の面が曲面を有するように形成されてもよい。また、図７Ｃに示すように、エッチングにより切断部３１１ＡにおけるＺ方向の両面が曲面であるように形成されてもよい。これにより、バリの抑制とともに、仮にバリが発生したとしても、そのバリの先端が凹み部の内に位置することから、ショートを抑制できる。

図８に示す実施形態に係る集合プリント基板４００は、図７Ａで示した凹部３１１Ｂの側壁４１１Ｃにメッキ層４１２を形成したものである。金属層４１１に対するメッキ層４１２の積層面積を高めることにより、集合プリント基板４００の導電性、熱伝導性を高めることができる。

図９に示すように、金属コア基板５１０は、絶縁樹脂を介して積層するように構成されていてもよい。これにより、上層の金属コア層にキャビティを形成して薄い素子を内蔵させたり、両金属コア層を薄くしてあれば、微細な配線層や電極として活用もできる。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、集合プリント基板１００は、複数のユニット基板が設けられる複数の配置領域を有する集合プリント基板１００において、金属層１１１と、隣り合う配置領域の間に対応する金属層１１１に露出領域を形成するように、金属層１１１の第１主面１１１Ａの上と、第１主面１１１Ａと反対側の金属層１１１の第２主面１１１Ｂの上と、に形成されるメッキ層１１２と、を有する金属コア基板１１０と、金属コア基板１１０の表面を覆うように形成される絶縁層１２０と、配置領域に対応する絶縁層１２０に形成される導電パターン１３０と、を備える。かかる実施形態によれば、ダイシング領域に対応する金属コア基板では、メッキ層が省略された露出領域となるため、ダイシング時のバリを抑制することができる。これにより、より品質が高い集合プリント基板１００を提供できる。特にＣｕは、軟質でバリが発生しやすい事から、ダイシング領域に於いて省略することで、バリの発生を抑止できる。

また、集合プリント基板１００の金属層１１１は、鉄を主材料とする金属材料またはアルミニウムを主材料とする金属材料から成る。かかる実施形態によれば、集合プリント基板１００は、金属層１１１としてよく用いられる銅よりも強い剛性を備えることができるため、平坦性を維持できる。

また、集合プリント基板２００，４００のメッキ層２１２，４１２は、第１主面１１１Ａおよび第２主面１１１Ｂと垂直に形成される金属層２１１，４１１の第１側面（第３主面）の上に、さらに形成される。かかる実施形態によれば、金属層２１１，４１１に対するメッキ層２１２，４１２の積層面積を高めることにより、集合プリント基板１００の導電性、熱伝導性を高めることができる。

また、集合プリント基板１００のメッキ層１１２は、銅を主材料とする金属材料から成る。かかる実施形態によれば、金属層１１１を形成する例えば銅よりも、高い導電率および熱伝導率を有するため、金属コア基板１１０における、グランドとしての機能および放熱部材としての機能を向上できる。

また、集合プリント基板１００のメッキ層１１２は、多結晶構造であり、メッキ層１１２における絶縁層１２０と接する面は、メッキ層１１２と絶縁層１２０との密着性を高めるための凹凸を有する。かかる実施形態によれば、メッキ層１１２と絶縁層１２０との密着性を向上できる。

また、集合プリント基板１００の絶縁層１２０には、強化繊維から成る補強繊維シート１２３が埋め込まれている。かかる実施形態によれば、絶縁樹脂との密着性を向上させることにより、集合プリント基板１００の剛性を向上できる。

また、集合プリント基板３００の金属層３１１は、露出領域における金属層３１１の切断部３１１Ａ（第１金属部）が、露出領域以外の金属層３１１と比較して薄く形成される。かかる実施形態によれば、バリの発生量を抑止し、又は、バリの長さを短くできる。さらに、ブレードの負荷も抑止できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。上述した各部材の素材、形状、及び配置は、本発明を実施するための実施形態に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。

１００，２００，３００，４００，５００ 集合プリント基板
１０１，５０１ プリント配線板
１１０，５１０ 金属コア基板
１１１、２１１、３１１、４１１ 金属層
１１１Ａ 第１主面
１１１Ｂ 第２主面
１１２、２１２、３１２、４１２ メッキ層
１２０ 絶縁層
１２３ 補強繊維シート
１３０ 導電パターン
１４０ ソルダーレジスト層

Claims (15)

1. 複数のユニット基板が夫々設けられる複数の配置領域と、隣り合う前記配置領域の間の領域である露出領域とを有する集合プリント基板において、
   第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを有し、前記第１主面および前記第２主面の少なくとも一方が前記配置領域から前記露出領域にかけて平坦である金属層と、
   前記金属層の前記第１主面および前記第２主面に接し前記露出領域と重ならないように設けられたメッキ層と、
   を有する金属コア基板と、
   前記金属コア基板の表面を覆うように形成される絶縁層と、
   前記配置領域に対応する前記絶縁層に形成される導電パターンと、
   を備えることを特徴とする集合プリント基板。
2. 前記露出領域は、隣り合う前記複数の配置領域を分離するためのダイシング領域である
   ことを特徴とする請求項１に記載の集合プリント基板。
3. 隣接する前記複数のユニット基板の間に対応する領域には、ブリッジが設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の集合プリント基板。
4. 前記金属層は、鉄を主材料とする金属材料またはアルミニウムを主材料とする金属材料から成る
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の集合プリント基板。
5. 前記メッキ層は、銅を主材料とする金属材料から成る
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の集合プリント基板。
6. 前記メッキ層は、前記第１主面および前記第２主面と垂直に形成される前記金属層の第３主面の上に、さらに形成される
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５の何れか一項に記載の集合プリント基板。
7. 前記メッキ層は、多結晶構造であり、
   前記メッキ層における前記絶縁層と接する面は、前記メッキ層と前記絶縁層との密着性を高めるための凹凸を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の集合プリント基板。
8. 前記配置領域から前記露出領域にかけて前記金属層が設けられる領域の断面において、前記金属層の厚みは一定である
   ことを特徴とする請求項１に記載の集合プリント基板。
9. 絶縁樹脂を介して、複数の前記金属コア基板が積層して成る
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の集合プリント基板。
10. 前記露出領域における前記金属層の厚みは、前記露出領域以外の前記金属層の厚みと比較して薄く形成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の集合プリント基板。
11. 複数のユニット基板が夫々設けられる複数の配置領域と、隣り合う前記配置領域の間の領域である露出領域とを有し、
    第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを有し、前記第１主面および前記第２主面の少なくとも一方が前記配置領域から前記露出領域にかけて平坦である金属層と、
    前記露出領域に樹脂シートを形成することによって、前記金属層の前記第１主面および前記第２主面に接し前記露出領域と重ならないように設けられたメッキ層と、
    を有する金属コア基板と、
    前記金属コア基板の表面を覆うように形成される絶縁層と、
    前記配置領域に対応する前記絶縁層に形成される導電パターンと、
    を備えた集合プリント基板を用意し、
    隣り合う前記複数の配置領域の間の前記露出領域を機械的に分離して、単体のプリント配線板を製造する
    ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
12. 隣接する前記複数のユニット基板の間に対応する領域には、ブリッジが設けられる
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプリント配線板の製造方法。
13. 前記金属層は、鉄を主材料とする金属材料またはアルミニウムを主材料とする金属材料から成り、前記メッキ層は、銅を主材料とする金属材料から成る
    ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のプリント配線板の製造方法。
14. 前記露出領域における前記金属層の厚みは、前記露出領域以外の前記金属層の厚みと比較して薄く形成され、
    前記露出領域における前記金属層が前記プリント配線板から露出するように、隣り合う前記複数の配置領域の間を機械的に分離する
    ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１３の何れか一項に記載のプリント配線板の製造方法。
15. 前記露出領域の幅よりも狭い幅のブレードを有するダイシング装置を用いて、前記露出領域を機械的に分離する
    ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１４の何れか一項に記載のプリント配線板の製造方法。

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